机械制造工艺学实验报告2.docx
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机械制造工艺学实验报告2
机械制造工艺学实验
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学号：
**********
班级：
机械1107班
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中南大学机电学院制造系
《机械制造工艺学》课程实验报告
实验名称：
加工误差的统计分析
姓名：
陈国庆班级：
机械1107班学号：
**********
实验日期：
年月日指导教师：
彭华建成绩：
1.实验目的
（1）掌握加工误差统计分析方法的基本原理和应用。
（2）掌握样本数据的采集与处理方法，要求：
能正确地采集样本数据，并能通过对样本数据的处理，正确绘制出加工误差的实验分布曲线和
图。
（3）能对实验分布曲线和
图进行正确地分析，对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性做出准确的鉴别。
（4）培养对加工误差进行综合分析的能力。
2.实验内容与实验步骤：
在实际生产中，为保证加工精度，常常通过对生产现场中实际加工出的一批工件进行检测，运用数理统计的方法加以处理和分析，从中寻找误差产生的规律，找出提高加工精度的途径。
这就是加工误差统计分析方法。
加工误差分析的方法有两种形式，一种为分布图分析法，另一种为点图分析法。
实验步骤：
1.按无心磨床的操作方法，加工一批零件（本实验为100件）。
加工完的零件，擦洗干净，按加工顺序放置好。
2.按加工顺序测量工件的尺寸，记录测量结果。
3.绘制直方图和分布曲线
1）找出这批工件加工尺寸数据的最大值xmax和最小值xmin，按下式计算出极差R。
R＝xmax一xmin
2）确定分组数K（K一般根据样本容量来选择，建议可选在8~11之间）。
3）按下式计算组距d。
4）确定组界（测量单位：
微米）。
5）做频数分布表。
6）计算
和
。
7）画直方图
以样本数据值为横坐标，标出各组组界；以各组频率密度为纵坐标，画出直方图。
8）画分布曲线
若工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若工艺过程不稳定，则应据实际情况确定其分布曲线。
画出分布曲线，注意使分布曲线与直方图协调一致。
9）画公差带
在横轴下方画出公差带，以便与分布曲线相比较。
绘制
图
1）确定样组容量，对样本进行分组
样组容量m通常取4或5件。
按样组容量和加工时间顺序，将样本划分成若干个样组。
2）计算各样组的平均值和极差
对于第i个样组，其平均值和极差计算公式为：
式中
——第i个样组的平均值；
——第i个样组的标准差；
——第i个样组第j个零件的测量值；
——第i个样组数据的最大值；
——第i个样组数据的最小值
3）计算
图控制限（计算公式见实验原理）
4）绘制
图
以样组序号为横坐标，分别以各样组的平均值
和极差R为纵坐标，画出
图，并在图上标出中心线和上、下控制限。
按下式计算工序能力系数Cp
判别工艺过程稳定性
可按下表所列标准进行判别。
注意，同时满足表中左列3个条件，工艺过程稳定；表中右列条件之一不满足，即表示工艺过程不稳定。
表2
加工误差综合分析
通过对分布图和
图的分析，可以初步判断误差的性质。
进而结合具体加工条件，分析影响加工误差的的各种因素，必要时，可对工艺系统的误差环节进行测量和实验。
3.实验环境
设备：
无心磨床
量仪：
0~25mm数显千分尺一把
试件：
φ24（±0.01）×32的45钢（淬火）100件
4.实验过程与分析
表1-3实验数据
序号
记录数据
序号
记录数据
序号
记录数据
序号
记录数据
1
23.992
26
23.997
51
23.986
76
23.992
2
23.992
27
23.994
52
23.999
77
23.989
3
23.998
28
23.990
53
23.988
78
23.997
4
23.999
29
23.990
54
23.995
79
23.999
5
23.990
30
24.000
55
23.988
80
23.990
6
23.991
31
23.997
56
23.995
81
23.989
7
23.993
32
23.993
57
23.987
82
23.987
8
23.994
33
23.986
58
23.992
83
24.000
9
23.995
34
23.993
59
23.983
84
23.989
10
23.996
35
23.993
60
23.986
85
23.993
11
23.998
36
23.991
61
23.992
86
23.992
12
23.991
37
23.998
62
23.997
87
23.988
13
23.991
38
23.991
63
23.990
88
24.000
14
23.999
39
23.986
64
23.988
89
23.997
15
23.998
40
23.997
65
23.981
90
23.997
16
23.995
41
23.991
66
23.997
91
23.992
17
23.992
42
23.996
67
23.984
92
23.998
18
23.997
43
23.991
68
23.998
93
23.998
19
24.003
44
23.988
69
23.984
94
23.998
20
23.999
45
23.995
70
23.998
95
23.991
21
23.997
46
23.984
71
23.986
96
23.998
22
23.990
47
23.997
72
23.987
97
23.992
23
23.990
48
23.989
73
23.991
98
24.001
24
23.994
49
23.995
74
23.981
99
23.991
25
24.000
50
23.991
75
23.984
100
23.987
组
号
组界
中心值
xi
频数
mi
频率
fi
xi-
（xi-
）2
（xi-
）2mi
频率密度
1
23.9795-23.9825
23.9810
3
0.03
-0.011
0.000121
0.000363
2
23.9825-23.9855
23.9840
4
0.04
-0.008
0.000064
0.000256
3
23.9855-23.9885
23.9870
15
0.15
-0.005
0.000025
0.000375
4
23.9885-23.9915
23.9900
22
0.22
-0.002
0.000004
0.000088
5
23.9915-23.9975
23.9930
17
0.17
-0.001
0.000001
0.000077
6
23.9945-23.9975
23.9960
21
0.21
0.004
0.000016
0.000336
7
23.9975-24.0005
23.9990
16
0.16
0.007
0.000049
0.000784
8
24.0005-24.0035
24.0020
1
0.01
0.010
0.0001
0.0001
9
24.0035-24.0065
24.0050
1
0.01
0.013
0.000169
0.000169
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